专利名称：一种弯沉仪及测试差异弯沉的方法
技术领域：
本发明涉及道路工程质量检测的测试领域，具体的说是一种弯沉仪和能测定混凝土路面承载能力之差异弯沉的测试方法。
背景技术：
差异弯沉的测定是检测混凝土路面承载能力、判断板底是否脱空的重要指标之一。随着我国大规模公路基础设施建设的展开，水泥混凝土路面公路得到史无前例的快速发展。截至到2002年底，我国已拥有水泥混凝土路面公路16.8万公里，成为当今世界上拥有水泥混凝土路面里程最多的国家之一，水泥混凝土路面质量的好坏直接影响行车速度、安全、舒适和运输成本。水泥混凝土路面的板块接缝较多，对超载较为敏感，路面承载能力下降、板块脱空等先期病害，会导致路面的破损，加速路面质量损坏。因此测定板块接缝前后的主点弯沉、差异弯沉，判断板块脱空状况，为板底注浆等治理措施提供依据，从而搞好水泥混凝土路面的养护，延长公路的使用寿命，改善其通行能力，具有十分重要的意义。差异弯沉的测定分主点、副点一组两个测点，主点位于板横缝前10cm、加卸载，副点在横缝后10cm、无荷载(正常行车方向为前)，两点的弯沉差值即为差异弯沉，差异弯沉达到某一预定指标即可判断为板底脱空。现有技术中，差异弯沉值的测定通常是采用两台贝克曼梁弯沉仪，分别测定主点、副点弯沉值，需要两套设备和两组人员，投入较大；两组间需相互配合取得一致，劳动效率较低；两组测试成果间各有误差，使差异弯沉的成果误差叠加放大，影响成果精度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能方便测定混凝土路面承载能力之差异弯沉的测试方法，它可克服现有技术中的投入大、效率低、精度较差等方面的一些不足。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是一种弯沉仪，它包括主梁，与主梁相配合的主梁支架、百分表支架，与百分表支架连接的主点百分表，与主点百分表连接的后表支柱，与主梁端部连接的头部着地装置，其特征在于在主梁前端设置副点百分表安放装置，在副点百分表安放装置安放副点百分表。
一种弯沉仪，它包括主梁，与主梁相配合的主梁支架、百分表支架，与百分表支架连接的主点百分表，与主点百分表连接的后表支柱，与主梁前端连接的头部着地装置，其特征在于与主梁前端连接的头部着地装置有一水平段和一垂直段，两者焊接成直角，在着地装置的水平段设置副点百分表安放装置，在副点百分表安放装置安放副点百分表。
一种测试差异弯沉的方法，其特征在于所述测试差异弯沉的方法包括以下步骤a、在弯沉仪头部对应副点弯沉测试位置设立副点百分表安放装置；b、在副点百分表安放装置安放副点百分表；c、以安放的副点百分表的伸缩杆替代副点着地装置，并保证在测试过程中百分表的伸缩杆在有效量程范围内触地；d、按规定选择点位进行弯沉测定，具体是在水泥板块横缝前后各10cm的位置分别确定主、副测试点的位置(主、副点按照行车方向划分，横缝前为主点，横缝后为副点)；e、弯沉测定的差异弯沉＝副点百分表的读数变化+主副测点间距/弯沉仪后臂长×主点百分表的读数变化。
本发明通过以一套弯沉仪上安置两台百分表的技术实现现有技术中需两套弯沉仪才能完成的水泥板块路面差异弯沉的测试，测定的差异弯沉值95％取决于副点百分表的读数精度，有利于提高差异弯沉成果精度，经实验使用本发明减少了人员及设备的投入、提高测试工作的时间效率，并显著提高了差异弯沉测试成果的精度。
图1为现有技术一实施例的测试示意图；图2现有技术又一实施例的测试示意图；图3为本发明一实施例的测试示意图；图4为本发明一实施例的结构示意图.；图5为图4的A-A分解剖视6为本发明又一实施例的结构示意图；图7为本发明一实施例的差异弯沉计算示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步的描述。
本发明为一种弯沉仪，它包括主梁4，与主梁4相配合的主梁支架6、百分表支架8，与百分表支架8连接的主点百分表9，与主点百分表9连接的后表支柱7，与主梁端部连接的头部着地装置5，其特征在于在主梁前端14设置副点百分表安放装置13，在副点百分表安放装置13安放副点百分表12，副点百分表安放装置与主梁的端部距离至少为40厘米。具体实施中的弯沉仪，它包括主梁4，与主梁4相配合的主梁支架6、百分表支架8，与百分表支架8连接的主点百分表9，与主点百分表9连接的后表支柱7，与主梁前端连接的头部着地装置5，其特征在于与主梁前端14连接的头部着地装置5有一水平段18和一垂直段17，两者焊接成直角，在头部着地装置的水平段18设置副点百分表安放装置13，在副点百分表安放装置13安放副点百分表12；实施中水平段的一部分与主梁的端部采用螺栓固定形成固定段16，固定段的长度大于10厘米。本发明为一种测试差异弯沉的方法，它包括以下步骤a、在弯沉仪头部对应副点弯沉测试位置设立副点百分表安放装置；b、在副点百分表安放装置安放副点百分表；c、以安放的副点百分表的伸缩杆替代副点着地装置，并保证在测试过程中百分表的伸缩杆在有效量程范围内触地；d、按规定选择点位进行弯沉测定，具体是在水泥板块横缝2后各10cm的位置分别确定主、副测试点的位置(主、副点按照行车方向划分，横缝2前为主点，横缝后为副点)；e、弯沉测定的差异弯沉＝副点百分表的读数变化+主副测点间距/弯沉仪后臂长×主点百分表的读数变化。实施中的弯沉仪为贝克曼梁弯沉仪，副点百分表安放装置固定在贝克曼梁弯沉仪前端，距离弯沉仪头部着地装置的间距等于主、副测点的点位的间距，该间距为15-25cm，装置的长度短于弯沉仪头部着地装置的长度2cm以上。具体为在贝克曼梁弯沉仪头部着地装置5后方的弯沉仪主梁4上设置副点百分表安放装置13；副点百分表安放装置13与弯沉仪头部着地装置5的间距等于主、副点弯沉测试点位的间距附图中以B-C段表示一般为20cm左右；设计时要求副点百分表安放装置13的长度短于弯沉仪头部着地装置5的长度2cm以上，可保证前者底端在弯沉仪安放时不触及地面；副点百分表12与副点百分表安放装置13间的固定方法可采用槽口卡接、螺丝固定或采用磁铁吸附方式实现，较佳实施例副点百分表安放装置13采用磁性装置方式，具体为用螺丝15将副点百分表安放装置13与主梁前端14进行固定，副点百分表安放装置13采用钢板材质，在钢质的副点百分表安放装置13内吸附一磁铁19，该磁铁最好采用强力磁铁，在副点百分表12的背面加贴铁片20，不但能满足方便地安放副点百分表12，并可保证百分表12的伸缩杆在测试过程中在有效量程范围内触地；副点百分表安放装置13可与头部着地装置5整体加工后安置于弯沉仪前端，取代可拆卸的原有弯沉仪头部着地装置5；测试出的差异弯沉＝副点百分表的读数变化+间距(附图中的标记段为CB)/后臂长(附图中的标记段为OD)×主点百分表的读数变化，差异弯沉值95％取决于副点百分表的读数精度，有利于提高差异弯沉成果精度。弯沉仪、百分表、副点百分表及其他部件及测试实施中的其他计算均为现有技术，在此不作具体描述。
实施例1某城市长度为15.2公里的四车道混凝土路面公路1进行改建设计时，需对全部11680块水泥板块测定主点弯沉和差异弯沉，原计划按现有技术进行测试，需投入两套贝克曼梁弯沉仪及两组共8名测试人员(不含其他辅助人员)。采用本项发明技术，以5mm厚扁钢为材料加工了F型头部装置水平安装在弯沉仪头部，两档横钢间距20cm分别作为弯沉仪头部着地装置和副点百分表安置装置，后者以强力磁铁为介质安置副点百分表(表背粘附铁片)，由弯沉仪前端摆放人员负责副点百分表的安置与读数。实现了一组人员、一套设备完成原定两套设备、两组人员的测试工作；同时，由于避免了原定两套设备在布置时的相互干扰和相互等待，作业的时间效率上提高20％；通过对差异弯沉成果的计算方法分析(结合图6及其计算说明)，由于差异弯沉值95％取决于副点百分表的读数精度，经实验，成果精度较原方案的两只测试误差较大的后端百分表叠加计算的精度提高约4倍。其特征在于在贝克曼梁弯沉仪头部设置副点百分表安放装置；该装置与弯沉仪头部着地装置的间距等于主、副测点的点位的间距(20cm左右)；该装置的长度短于弯沉仪头部着地装置的长度2cm以上；该装置能方便地安放百分表并保证百分表的伸缩杆在测试过程中在有效量程范围内触地；该装置加工时不限制与头部着地装置进行整体加工；综上所述，本发明采用在一套弯沉仪上安置两台百分表的技术实现现有技术中需两套弯沉仪才能完成的水泥板块路面差异弯沉的测试，减少了人员及设备的投入、提高测试工作的时间效率，并能提高差异弯沉测试成果的精度。
权利要求
1.一种弯沉仪，它包括主梁，与主梁相配合的主梁支架、百分表支架，与百分表支架连接的主点百分表，与主点百分表连接的后表支柱，与主梁端部连接的头部着地装置，其特征在于在主梁前端设置副点百分表安放装置，在副点百分表安放装置安放副点百分表。
2.根据权利要求1所述的一种测试差异弯沉的方法，其特征在于副点百分表安放装置与主梁的端部距离至少为15-20厘米。
3.一种弯沉仪，它包括主梁，与主梁相配合的主梁支架、百分表支架，与百分表支架连接的主点百分表，与主点百分表连接的后表支柱，与主梁前端连接的头部着地装置，其特征在于与主梁前端连接的头部着地装置有一水平段和一垂直段，两者焊接成直角，在着地装置的水平段设置副点百分表安放装置，在副点百分表安放装置安放副点百分表。
4.根据权利要求3所述的一种测试差异弯沉的方法，其特征在于水平段的一部分与主梁的端部采用螺栓固定形成固定段，固定段的长度大于10厘米。
5.一种测试差异弯沉的方法，其特征在于所述测试差异弯沉的方法包括以下步骤a、在弯沉仪头部对应副点弯沉测试位置设立副点百分表安放装置；b、在副点百分表安放装置安放副点百分表；c、以安放的副点百分表的伸缩杆替代副点着地装置，并保证在测试过程中百分表的伸缩杆在有效量程范围内触地；d、按规定选择点位进行弯沉测定；e、弯沉测定的差异弯沉＝副点百分表的读数变化+主副测点间距/弯沉仪后臂长×主点百分表的读数变化。
6.根据权利要求5所述的一种测试差异弯沉的方法，其特征在于弯沉仪为贝克曼梁弯沉仪，副点百分表安放装置固定在贝克曼梁弯沉仪前端，距离弯沉仪头部着地装置的间距等于主、副测点的点位的间距，该间距为15-25cm，装置的长度短于弯沉仪头部着地装置的长度2cm以上
7.根据权利要求5所述的一种测试差异弯沉的方法，其特征在于副点百分表与副点百分表安放装置间的固定方法可采用槽口卡接、螺丝固定或采用磁铁吸附方式实现。
8.根据权利要求5所述的一种测试差异弯沉的方法，其特征在于副点百分表安放装置在加工时与头部着地装置进行整体加工形成整体，加工后的整体固定于弯沉仪前端。
全文摘要
本发明公开了一种测试差异弯沉的方法，其特征为所述测试差异弯沉的方法包括以下步骤a.在弯沉仪头部对应副点弯沉测试位置设立副点百分表安放装置；b.在副点百分表安放装置上安放副点百分表；c.以安放的副点百分表的伸缩杆替代副点着地装置，并保证在测试过程中百分表的伸缩杆在有效量程范围内触地；d.按规定选择点位进行弯沉测定；e.弯沉测定的差异弯沉＝副点百分表的读数变化+主副测点间距/弯沉仪后臂长×主点百分表的读数变化。本发明通过以一套弯沉仪上安置两台百分表的技术实现现有技术中需两套弯沉仪才能完成的水泥板块路面差异弯沉的测试，测定的差异弯沉值95％取决于副点百分表的读数精度，有利于提高差异弯沉成果精度，经实验使用本发明减少了人员及设备的投入、提高测试工作的时间效率，并显著提高了差异弯沉测试成果的精度。
文档编号G01B5/02GK1793774SQ20051011093
公开日2006年6月28日 申请日期2005年11月29日 优先权日2005年11月29日
发明者朱继武, 朱德禹, 曹建军 申请人:上海市政工程设计研究院, 上海市政工程勘察设计有限公司